Текст книги "Техническая эксплуатация и ремонт технологического оборудования"

16.8 Измеритель параметров света фар автотранспортных средств ИПФ-01

16.8.1 Конструкция, принцип действия

Измеритель параметров света фар автотранспортных средств ИПФ-01 (далее по тексту – прибор) предназначен для проверки технического состояния и регулировки внешних световых приборов транспортных средств в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51709-2001 «Автотранспортные средства. Требования к техническому состоянию и методы проверки». Тип прибора – стационарный передвижной.

Прибор позволяет проводить следующие измерения:

– измерение углов наклона светового пучка фар автомобилей;

– измерение силы света внешних световых приборов;

– измерение времени от момента включения указателей поворота до появления первого проблеска;

– измерение частоты следования проблесков указателей поворота;

– измерение соотношения длительности горения указателей поворота ко времени цикла.

Прибор может подключаться к диагностической линии при проведении комплексного технического осмотра состояния автомобилей с возможностью передачи измеренных характеристик в персональный компьютер.

Прибор может использоваться в дорожных условиях на специально выбранных площадках или участках автодорог; имеющих асфальтобетонное или цементно-бетонное покрытие, а также в стационарных условиях автохозяйств и владельцев частных автомобилей.

Вид климатического исполнения – УХЛ4 по ГОСТ 15150-69 со следующими ограничениями:

– температура окружающей среды от минус 10 до плюс 40 ºС при выполнении работ по определению и регулировке направления светового потока, по измерению силы света и временных параметров проблесков прерывателей поворота;

– относительная влажность до 100 % при температуре 25 ºС;

– атмосферное давление 73-106 кПа (550 – 800 мм рт. ст.). Электропитание прибора может осуществляться:

– от сетевого блока питания с выходным постоянным напряжением (10…14) В, допускающего ток нагрузки 500 мА;

– от аккумулятора (или прикуривателя) проверяемого транспортного средства. Подключение к аккумулятору или прикуривателю производится с помощью кабеля, входящего в комплект поставки;

– от собственной аккумуляторной батареи напряжением (10…14) В.

Технические характеристики прибора приведены в таблице 25.

Таблица 25 – Технические характеристики прибора ИПФ-01

* – Данные характеристики в соответствии являются справочными, диапазон и погрешность измерения которых не нормируется.

Функциональная схема измерительного блока прибора ИПФ-01 приведена на рисунке 26.

1 – Линза Френеля; 2 – Светофильтр; 3 – Фотодиод; 4 – Управляемый усилитель сигнала фотодиода; 5 – Электронная плата управления и индикации; 6 – Внешний фотоприемник; 7 – индикатор; 8 – Кнопки управления.

Рисунок 26 – Функциональная схема измерительного блока прибора ИПФ-01

Световое излучение от проверяемой фары проходит через линзу Френеля 1, светофильтр 2 и попадает на фотодиод 3. Электрический ток фотодиода, пропорциональный силе света, усиливается управляемым усилителем 4 и поступает в микропроцессор, расположенный на электронной плате управления и индикации 5. Аналоговый сигнал преобразуется в цифровой вид, и на основе этих данных микропроцессор вычисляет силу света. Результаты вычисления и другие служебные сообщения отображаются на индикаторе 7. Для измерения частоты мигания указателей поворота автомобиля используется внешний фотоприемник 6, электрический сигнал с которого усиливается управляемым усилителем 4 и также поступает в микропроцессор, расположенный на электронной плате управления и индикации 5.Частота мигания указателей поворота и другие проблесковые характеристики вычисляются микропроцессором и отображаются на двухстрочном индикаторе 7. Управление работой прибора производится с помощью кнопок управления 8.

Конструкция прибора в рабочем состоянии показана на рисунке 27.

1 – стойка; 2 – измерительный блок; 3 – маховик стопорения измерительного блока; 4 – измерительная линейка для определения высоты проверяемой фары; 5 – маховик фиксации вертикального перемещения визира; 6 – маховик фиксации стойки; 7 – оптический визир системы ориентации; 8 – индикатор; 9 – смотровое окно; 10 – тележка; 11 – отсек для укладки выносного датчика; 12 – линза Френеля в оправке; 13 – корпус измерительного блока; 14 – панель с разъемами; 15 – лимб экрана; 16 – маховик перемещения экрана; 17 – экран; 18 – основание измерительного блока.

Рисунок 27 – Измеритель параметров света фар автотранспортных средств ИПФ-01; а) Общий вид; б) Измерительный блок, вид сбоку.

Измерительный блок 2 (рисунок 27) имеет возможность перемещения по стойке 1 посредством направляющих втулок. Для ориентации измерительного блока относительно стойки, а также закрепления его на заданной высоте служит механизм стопорения с маховиком 6. Стойка выполнена из тонкостенной трубы прямоугольного сечения. На боковой стенке стойки смонтирована мерительная линейка 4, в верхней части стойки расположен визир 7 для ориентации прибора относительно измеряемого объекта. Стойка закреплена на тележке 10, имеет возможность поворота относительно вертикальной оси. Для фиксации стойки в верхней его части служит маховик 6.

Экран 17 перемещается в вертикальном направлении с помощью механизма, снабженного маховиком 16, расположенного на боковой стенке корпуса. Положение экрана соответствует значению лимба 15 шкалы настройки, расположенного на задней стенке измерительного блока.

В качестве линзы использована линза Френеля с фокусным расстоянием 290…295 мм. Оправа выполнена из пластмассы, внизу размещены кронштейны для крепления и регулировки линзы относительно основания измерительного блока.

Визир системы ориентации прибора выполнен в виде патрубка с визирным пазом и соосно расположенной проволокой, выполняющей роль визирной линии, с возможностью поворота посредством маховика вокруг горизонтальной оси, а также перемещения по стойке вверх-вниз с последующей фиксацией в выбранном положении. Для совмещения положения визирной линии визира с горизонтальными линиями на экране служат винты юстировки.

Тележка облегченного типа имеет три колеса (или роликами) и отсек 11 с крышкой для хранения внешнего фотоприемника. На тележке расположено гнездо для монтажа и крепления стойки. Колеса (или ролики) выполнены с возможностью регулирования по высоте для горизонтальной установки основания измерительного блока.

Фотоприемник внешний (рисунок 28) состоит из выносного приемника света 4, держателя с гнездом для конечного выключателя 3, жгута 2 и колпачкаприсоски 1.

Состояние площадки является решающим для правильной работы с прибором. Площадка (необязательно горизонтальная – допускаемый продольный уклон до 5° на всей базовой длине транспортного средства и прибора) должна быть ровной. Допускаемая неровность в зоне установки самого прибора (шириной – 1,8 м от передней части кузова и длиной – 2,5 м вдоль передней части кузова автомобиля) должна быть не более ± 1,0 мм, в зоне расположения автомобиля не более 3 мм.

1 – колпачок – присоска; 2 – жгут; 3 – , держатель с гнездом для конечного выключателя; 4 – выносной приемник света.

Рисунок 28 – Фотоприемник внешний

На площадке (участок расположения автомобиля) могут быть выбоины глубиной не более 10 мм и площадью – не более 5 кв. мм. На 1 м² должно быть не более двух выбоин. В местах установки прибора наличие выбоин не допускается. Поскольку эти замечания соответствуют требованиям к участкам дорог 1 категории, такую площадку можно найти на отрезке дорожного полотна соответствующей категории либо подготовить специально согласно приведенным требованиям.

16.8.2 Техническое обслуживание

Прибор не требует частых профилактических работ и особого ухода. В процессе эксплуатации следует содержать его в чистоте. Перед началом работы с прибором рекомендуется проверить крепление системы ориентации, плавность перемещения измерительного блока и четкость фиксации штатива в необходимом положении.

Недопустимо скопление пыли на линзе Френеля, так как при этом меняются характеристики, влияющие на точность измерения силы света. Удаление пыли следует производить сухой мягкой кистью или щеточкой. При этом необходимо следить, чтобы линза не была поцарапана абразивными частицами, присутствующими в пыли.

Юстировка прибора проводится периодически, не реже одного раза в три месяца.

При юстировке прибора необходимо убедиться:

– в параллельности линии визира линиям разметки экрана;

– в перпендикулярности плоскостей линзы и экрана относительно основания измерительного блока;

– в параллельности основания измерительного блока площадке установки прибора.

Проверку параллельности визира системы ориентации и горизонтальной линии разметки экрана осуществляется косвенно, т.е. по параллельности элементу конструкции прибора, который заведомо параллелен горизонтальной линии разметки экрана (рисунок 29). В данном случае по верхнему горизонтальному участку прибора, для чего необходимо установить визир в положение, при котором линия визира совмещается с краем горизонтального участка верхней крышки прибора. Положение обоих линий должно совпадать. Несовпадение линий устраняют с помощью винтов юстировки и крепления системы ориентации.

1 – линия визира; 2 – участок верхней крышки прибора.

Рисунок 29 – Косвенная проверка параллельности визира системы ориентации и горизонтальной линии разметки экрана

Проверка параллельности плоскостей экрана и линзы осуществляется с помощью эталонного угольника. Для этого угольник одним катетом устанавливают на плоскость основания измерительного блока так, чтобы второй катет угольника прилегал к короткой стороне оправы экрана или линзы. При наличии зазора его необходимо устранить поворотом регулировочных винтов. Проверку осуществляют с обоих краев экрана и линзы.

Проверку параллельности основания измерительного блока относительно выверенной площадки проводят при помощи уровня, размещенного на основании и регулированием положения колес вилками крепления, расположенными на тележке, посредством регулировочных винтов.

Характерные неисправности прибора и методы их устранения приведены в таблице 26.

Таблица 26 – Характерные неисправности и методы устранения измерителя параметров света фар автотранспортных средств ИПФ-01

16.8.3 Методика поверки измерителя параметров света фар автотранспортных средств ИПФ-01

Настоящая методика поверки распространяется на измеритель параметров света фар автотранспортных средств ИПФ-01 (далее – прибор), предназначенный для проверки технического состояния и регулировки внешних световых приборов транспортных средств в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51709-2001 «Автотранспортные средства. Требования к техническому состоянию и методы проверки» изм. № 1. Межповерочный интервал – 1 год.

При проведении поверки необходимо выполнять следующие операции:

– внешний осмотр;

– опробование;

– определение погрешности измерения силы света;

– определение погрешности измерения частоты следования световых проблесков фонарей указателей поворота;

– определение погрешности установки оптической камеры прибора в горизонтальной плоскости;

– определение погрешности измерения углов наклона светового пучка в вертикальной плоскости.

При проведении поверки используются следующие средства измерений:

1. Вольтметр В7-54, № Госреестра 15250-96;

2. Эталонный телецентрический осветитель ЭТО-1;

3. Источник питания постоянного тока ТЕС 15/14 (Б5-21);

4. Генератор импульсов Г5-60, № Госреестра 5463-76;

5. Источник питания постоянного тока Б5-66, № Госреестра 11385-88 (Б5-21, Б5-71);

6. Реле РПГ9-05102УЗ;

7. Угломерный экран, лазерный источник света (лазерная указка).

Вместо указанных в перечне образцовых и вспомогательных средств измерений допускается применять аналогичные, обеспечивающие требуемую точность измерений. Допускается использование других моделей генераторов импульсов вместо Г5-60 с погрешностью до 10 %.

К проведению поверки допускаются лица со специальным образованием, имеющие право поверки и обладающие опытом работы с поверяемым оборудованием.

Перед проведением поверки следует изучить техническое описание и руководство по эксплуатации на поверяемый прибор и приборы, применяемые при поверке. К поверке допускаются лица, прошедшие инструктаж по технике безопасности при работе на электроустановках.

Перед проведением поверки все детали прибора и средства поверки должны быть очищены от пыли и грязи, приборы должны быть заземлены.

При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:

– температура окружающей среды, ° С – (20±5);

– относительная влажность воздуха, % – (65±15);

– атмосферное давление, кПа – (100±4);

– напряжение питающей сети, В – ;

– частота питающей сети Гц – (50±1).

Перед проведением поверки должны быть выполнены следующие подготовительные работы:

– проверка полноты комплектности прибора и его документации;

– проверка параметров сети питания;

– подготовка вспомогательных устройств, заземление измерительных приборов;

– установка оборудования и поверяемого прибора. При внешнем осмотре проверяется:

– отсутствие видимых нарушений покрытий прибора;

– соответствие номера прибора, указанному в паспорте;

– комплектность прибора.

Должно быть установлено наличие надписей на шильдике приборов, определяющих наименование прибора и товарный знак предприятия – изготовителя, обозначение и заводской номер приборов, класс точности, год выпуска.

При опробовании должно быть установлено соответствие оптикомеханических элементов прибора следующим требованиям:

– оптическая камера должна перемещаться по штативу без заеданий и надежно фиксироваться в любом положении во всем диапазоне перемещений;

– штатив должен поворачиваться вокруг своей оси;

– оптический визир и кронштейн системы ориентации должны надежно фиксироваться на своих осях и не должны самопроизвольно изменять своего положения;

– экран прибора должен перемещаться плавно без рывков и заеданий при изменении его расположения;

– прибор должен быть отъюстирован, т.е. плоскости экрана и линзы должны быть параллельны (проверка осуществляется с помощью угольника).

Опробование прибора производится в следующей последовательности:

– установить прибор в рабочее положение;

– проверить правильность работы измерительного блока в соответствии с руководством по эксплуатации.

В случае неисправности прибора отключить и направить в ремонт.

Определение погрешности измерения силы света производится в следующем порядке:

1. Поверяемый прибор и источник света расположить на одной оптической оси таким образом, чтобы расстояние между линзой прибора и источником света было 300…500 мм (рисунок 30). С помощью вольтметра установить на клеммах источника света прибора необходимое напряжение.

2. Установить поверяемый прибор в рабочее положение и включить его.

3. Включить источник света и прибор.

Рисунок 30 – Структурная схема определения погрешности измерения силы света.

4. Снять показания силы света прибора I_изм без ослабления светового потока. Измерения проводят в любом из режимов 1…А в соответствии с указаниями руководства по эксплуатации прибора пятикратно.

5. Установить в осветитель первую диафрагму ослабления светового потока. Провести измерения силы света. Аналогичные измерения провести, устанавливая в осветитель диафрагмы из комплекта ЭТО-1.

6. Рассчитать относительную погрешность измерения силы света для каждого установленного значения силы света по формуле

где I_изм – среднее арифметическое значение показаний прибора, кд;

I_эт – установленное значение силы света источника света, кд;

К – коэффициент ослабления силы света при установке диафрагмы.

Максимальное значение относительной погрешности прибора δ не должно превышать ±15 %.

При отсутствии эталонного телецентрического осветителя ЭТО-1 для поверки прибора ИПФ-01 допускается применять другие источники света, например автомобильные фары типа CR (HCR), эталонные фары по ГОСТ 3544-75 с силой света 625,750,1000,1600,10000 кд, фары ближнего света ВАЗ-2110. Если в конструкции фар есть элементы, формирующие светотеневую границу – их нужно удалить. Перед применением этих фар, необходимо определить их силу света.

Определение погрешности измерения частоты следования световых проблесков фонарей указателей поворота производится в следующем порядке:

1. Выполнить соединения в соответствии со схемой, приведенной на рисунке 31.

2. Установить выносной приемник света из комплекта прибора в непосредственной близости с эталонным задним фонарем (секция указателя поворота).

3. Органы управления генератора установить в следующие положения:

– одиночные импульсы;

– амплитуда импульсов – 5 В;

– задержка включения импульсов – 0,000 секунд;

– внешний запуск.

4. Установить значения периода импульсов и длительности импульсов, соответствующими проверяемым значениям частоты следования проблесков и соотношениям длительности горения источника света ко времени цикла работы фонаря в соответствии с таблицей 27.

5. Включить проверяемый прибор в режиме «В». К проверяемому прибору подключить разъем выносного приемника света и датчика включения указателя поворота.

Рисунок 31 – Структурная схема измерения частоты следования проблесков указателя поворота.

Таблица 27 – Значения установок генератора импульсов

6. Кратковременно нажать кнопку датчика включения указателя поворота. Лампа заднего фонаря должна включиться и мигать с частотой, установленной на генераторе. После установления на индикации прибора стабильных показаний считать результаты измерения.

7. Нажать кнопку ОТМЕНА на приборе и выйти из режима «В» без сохранения результатов в памяти прибора в соответствии с руководством по эксплуатации.

8. Провести измерения пятикратно для каждой пары задаваемых значений частоты и соотношения длительности горения источника света ко времени цикла. Вычислить средние значения показаний прибора для каждого режима работы указателя поворота.

9. Для каждого режима работы указателя поворота вычислить значение абсолютной погрешности измерения частоты следования проблесков по следующей формуле

Δ_F=F_изм-F_ген, (12)

где Δ_F – абсолютная погрешность измерения частоты следования проблесков, Гц;

F_изм – измеренное значение частоты следования проблесков, Гц;

F_ген – истинное значение частоты следования проблесков, Гц.

10. Максимальное значение абсолютной погрешности измерения частоты следования проблесков не должно превышать ± 0,1 Гц.

Определение абсолютной погрешности установки оптической камеры прибора в горизонтальной плоскости производится в следующем порядке:

1. Установить лазерный источник света на горизонтальную поверхность, расположенную на высоте 70…90 см от уровня пола. Его конструкция должна позволять изменять угол наклона луча лазера в диапазоне от плюс 3 до минус 6 градусов от линии горизонта. Угол наклона луча лазера должна изменяться вращением регулировочного винта (рисунок 32).

Рисунок 32 – Структурная схема измерения углов наклона оптической камеры.

2. Установить при помощи теодолита, нивелира или жидкостного уровнемера угломерный экран, который должен быть изготовлен в соответствии с приложением Л на расстоянии (5000±5) мм от лазерного источника света таким образом, чтобы линия «0 – 0» угломерного экрана находилась в горизонтальной плоскости с лазерным источником света.

3. Вращением регулировочного винта обеспечить совпадение центра луча лазерного источника с линией "0 – 0" угломерного экрана.

4. Установить прибор на горизонтальную площадку таким образом, чтобы линза оптической камеры прибора находилась на расстоянии 30…50 см от лазерного источника света.

5. Ослабив винты крепления линзы оптической камеры прибора, сложить линзу, удалив ее из оптического тракта. Проверить и при необходимости выставить горизонтальность оптической камеры прибора с помощью пузырькового уровнемера. Горизонтальность изменяется вращением регулировочных винтов крепления колес.

6. Рукояткой перемещения экрана прибора добиться, чтобы центр луча лазерного источника совпал с линией «0» экрана прибора в центральной его части.

7. Переместить прибор в плоскости, перпендикулярной лучу лазерного источника так, чтобы луч находился на правом краю экрана прибора. Вращением регулировочного винта лазерного источника света добиться, чтобы центр луча лазерного источника совпал с линией «0» экрана прибора.

8. Переместить прибор в плоскости, перпендикулярной лучу лазерного источника так, чтобы луч лазерного источника попал на угломерный экран. По положению луча на угломерном экране определить абсолютную погрешность установки оптической камеры прибора в правой крайней точке экрана.

9. Аналогично (п.7, п.8) определить абсолютную погрешность установки оптической камеры прибора в левой крайней точке экрана.

10. Абсолютная погрешность установки оптической камеры прибора в левой и правой крайних точках экрана не должна превышать ±30 ¢.

11. Вернуть линзу оптической камеры прибора в рабочее положение.

Определение абсолютной погрешности измерения углов наклона светового пучка в вертикальной плоскости производится в следующем порядке:

1. При необходимости выполнить действия по подготовке к определению погрешности (см. п.п.1÷4) методики определения абсолютной погрешности установки оптической камеры прибора в горизонтальной плоскости.

2. Установить центр линзы прибора так, чтобы он по высоте примерно (±3 см) совпадал с центром лазерного источника света.

3. Рукояткой перемещения экрана прибора установить шкалу отсчета перемещения экрана в положение «10В». Вращением регулировочного винта лазерного источника света добиться, чтобы центр луча совпал с линией «0» экрана прибора.

4. Переместить прибор в плоскости, перпендикулярной лучу лазерного источника так, чтобы луч лазерного источника попал на угломерный экран. По положению луча на угломерном экране определить значение угла наклона луча лазерного источника. Это значение должно быть равно –(50±22) мм, что соответствует углу наклона –(34±15) ¢.

5. Повторить действия по п.п.3, п.4 для других значений шкалы отсчета перемещения экрана прибора в соответствии с таблицей 28.

Положительные результаты первичной поверки оформляются записью в паспорте на прибор и нанесением оттиска поверочного клейма или печатью, удостоверенной подписью поверителя.

Положительные результаты периодической поверки оформляются свидетельством установленной формы.

При отрицательных результатах прибор признают негодным к применению. На него выдают извещение о непригодности с указанием причин. Свидетельство аннулируют, прибор снимается с эксплуатации.